Xem mẫu
- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN
PGS.TS. BẢO HUY
THỐNG KÊ VÀ TIN HỌC
TRONG LÂM NGHIỆP
(Dùng cho Cao học Lâm nghiệp)
Tháng 4 năm 2007
- Mục lục
1 TỔNG QUÁT VỀ CHỨC NĂNG XỬ LÝ THỐNG KÊ CỦA EXCEL VÀ
STATGRAPHICS PLUS............................................................................................... 5
1.1 Tổng quát về phần xử lý thống kê trong Excel ............................................... 5
1.2 Tổng quát về phần mềm xử lý thống kê Statgraphics Plus ............................ 6
2 TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG THỐNG KÊ CỦA MỘT MẪU QUAN SÁT VÀ
ƯỚC LƯỢNG KHOẢNG ............................................................................................. 7
3 SO SÁNH TRUNG BÌNH 02 MẪU QUAN SÁT BẰNG TIÊU CHUẨN T CỦA
STUDENT .................................................................................................................. 11
4 NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ SINH THÁI LOÀI TRONG RỪNG MƯA NHIỆT
ĐỚI DỰA VÀO TIÊU CHUẨN χ2 (Bảo Huy, 1997) .................................................... 14
5 PHÂN TÍCH PHƯƠNG SAI ................................................................................ 20
5.1. Phân tích phương sai 1 nhân tố với các thí nghiệm ngẫu nhiên hoàn toàn . 20
5.2. Phân tích phương sai 2 nhân tố ................................................................... 23
5.2.1. Phân tích phương sai 2 nhân tố với 1 lần lặp lại: (Bố trí thí nghiệm theo khối
ngẫu nhiên đầy đủ (Randomized Complete Blocks) (RCB): ............................................. 24
5.2.2. Phân tích phương sai 2 nhân tố m lần lặp........................................................... 29
6. PHÂN TÍCH TƯƠNG QUAN - HỒI QUY ............................................................ 33
6.1. Hồi quy tuyến tính 1 lớp ............................................................................... 33
6.2. Dạng phi tuyến đưa về tuyến tính 1 lớp ....................................................... 35
6.2.1. Lập mô hình hàm mũ trong Excel: ..................................................................... 35
6.2.2. Lập mô hình hàm mũ và Schumacher trong Statgraphics Plus: ......................... 37
6.3. Hồi quy tuyến tính nhiều lớp ........................................................................ 42
6.4. Hồi quy phi tuyến tính nhiều lớp, tổ hợp biến............................................... 44
6.4.1. Lập mô hình phi tuyến nhiều lớp chuyển về tuyến tính nhiều lớp trong Excel . 44
6.4.2. Lập mô hình phi tuyến nhiều lớp chuyển về tuyến tính trong Statgraphics Plus
46
7. ƯỚC LƯỢNG CÁC DẠNG HỒI QUY MỘT BIẾN TRÊN ĐỒ THỊ ...................... 50
8. SẮP XẾP VÀ VẼ BIỂU ĐỒ PHÂN BỐ TẦN SỐ XUẤT HIỆN THEO CẤP, CỠ,
HẠNG ......................................................................................................................... 54
9. KIỂM TRA THUẦN NHẤT K MẪU QUAN SÁT ĐỨT QUẢNG - ỨNG DỤNG:
KIỂM TRA SỰ THUẦN NHẤT CỦA CÁC DÃY PHÂN BỐ N/D, N/H Ở CÁC Ô TIÊU
CHUẨN ...................................................................................................................... 57
2
- 10. MÔ HÌNH HOÁ QUY LUẬT PHÂN BỐ ........................................................... 58
10.1. Mô hình hoá phân bố giảm theo hàm Mayer ............................................ 58
10.2. Mô phỏng phân bố thực nghiệm theo phân bố khoảng cách-hình học: .... 62
10.3. Mô phỏng phân bố thực nghiệm theo phân bố Weibull: ........................... 65
11. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC MẶT BẰNG RỪNG (Bảo Huy,
1993) ........................................................................................................................ 67
12. PHÂN TÍCH, PHÁT HIỆN CÁC NGUYÊN NHÂN, NHÂN TỐ ĐỊNH TÍNH, ĐỊNH
LƯỢNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN BIẾN PHỤ THUỘC (HẬU QUẢ, VẤN ĐỀ) (Bảo Huy,
2006) ........................................................................................................................ 69
3
- LỜI NÓI ĐẦU
Tài liệu này được biên soạn phục vụ cho việc giảng dạy môn học “Thống kê và Tin học trong
lâm nghiệp” cho lớp Cao học Lâm nghiệp ở trường Đại học Tây Nguyên. Môn học này giúp
cho người học phân tích, xử lý số liệu thống kê trên máy vi tính trong quá trình học tập, làm đề
tài nghiên cứu cũng như ứng dụng vào thực tiễn.
Có rất nhiều phần mềm ứng dụng để xử lý thống kê như SPSS, Statgraphics Plus, Excel....
Microsoft Excel được mọi người biết đến khi nói đến công cụ bảng tính, tính tóan..., nhưng
những chức năng chuyên sâu về ứng dụng thống kê trong sinh học, nông lâm nghiệp, quản lý
tài nguyên thiên nhiên, môi trường lại ít được đề cập đến. Mục đích của môn học này là khai
thác chức năng xử lý thống kê hết sức phong phú và mạnh của phần mềm Excel để ứng dụng
trong phân tích các kết quả thí nghiệm, đánh giá các kết quả điều tra khảo sát trong lâm nghiệp,
nghiên cứu về quản lý tài nguyên thiên nhiên. Trong đó bao gồm các xử lý thống kế phổ biến
như: Phân tích các đặc trưng mẫu, so sánh các mẫu thí nghiệm, phân tích phương sai, tương
quan hồi quy, dự báo….. do đó phần mềm Excel được chọn lựa để giới thiệu.
Các phần mềm thống kê chuyên dụng và phổ biến trên thế giới là Statgrahics Plus, SPSS, ….
Đây là các phần mềm thống kê được ứng dụng rộng trong hầu hết các lĩnh vực nghiên cứu,
phân tích dữ liệu của nhiều ngành khác nhau về xã hội, tự nhiên. Ứng dụng mạnh của các phần
mềm này là phân tích các mô hình hồi quy đa biến dạng tuyến tính hay phi tuyến tính với các
cách phân tích đa dạng như hồi quy lọc, hồi quy từng bước, tổ hợp biến, mã hóa tự động các
biến định tính, ….. Do đó phần mềm Statgraphics Plus cũng được giới thiệu để người học có
thể tiếp cận với công cụ phân tích thống kê này.
Tài liệu này sẽ không đi sâu vào lý thuyết xác suất thống kê, mà thiên về hướng ứng dụng đơn
giản, dễ hiểu, kèm theo các ví dụ để người đọc có thể thực hành các chức năng xử lý, phân tích
dữ liệu bằng Excel, Statgraphics Plus một cách nhanh chóng, thuận tiện trong hoạt động quản
lý và nghiên cứu lâm nghiệp, quản lý tài nguyên thiên nhiên, môi trường.
4
- 1 TỔNG QUÁT VỀ CHỨC NĂNG XỬ LÝ THỐNG KÊ CỦA
EXCEL VÀ STATGRAPHICS PLUS
1.1 Tổng quát về phần xử lý thống kê trong Excel
Excel thiết kế sẵn một số chương trình để xử lý số liệu và phân tích thống kê cơ bản ứng dụng
trong nhiều lĩnh vực:
- Chức năng xử lý số liệu, tạo bảng tổng hợp dữ liệu: Sắp xếp, tính toán nhanh các bảng
tổng hợp từ số liệu thô,...
- Chức năng của các hàm: Cung cấp hàng loạt các hàm về kỹ thuật, thống kê, kinh tế tài
chính, hàm tra các chỉ tiêu thống kê như t, F, χ2
- Chức năng Data Analysis: Dùng để phân tích thống kê như phân tích các đặc trưng mẫu,
tiêu chuẩn t để so sánh sự sai khác, phân tích phương sai, ước lượng các tương quan hồi
quy
- Phân tích mô hình tưong quan hoặc hồi quy để dự báo các thay đổi theo thời gian ngay
trên đồ thị.
- ......
Lưu ý: Về việc cài đặt chương trinh phân tích dữ liệu (Data Analysis) trong Excel:
o Khi cài đặt phần mềm Excel phải thực hiện trong chế độ chọn lựa cài đặt, sau
đó phải chọn mục: Add-Ins và Analysis Toolpak.
o Khi chạy Excel lần đầu cần mở chế độ phân tích dữ liệu bằng cách: Menu
Tools/Add-Ins và chọn Analysis Toolpak-OK.
5
- Như vậy trong thực tế quản lý dữ liệu nông lâm nghiệp nói riêng, việc khai thác hết tiềm năng
ứng dụng của Excel cũng mang lại hiệu quả tốt mà không nhất thiết phải tìm kiếm thêm một
phần mềm chuyên dụng nào khác. Vấn đề đặt ra là xác định chiến lược ứng dụng và khai thác
đúng và sâu các công cụ chức năng thống kê sẵn có ở một phần mềm phổ biến trong bất kỳ một
máy vi tính cá nhân nào.
Trước hết cần lưu ý sử dụng các hàm, các tiêu chuẩn thống kê thông dụng trong Excel như sau:
Một số hàm thông dụng trong thống kê:
o Tính tổng: =Sum(dãy đs)
o Tổng bình phương: =Sumq(dãy đs)
o Trung bình: =Average(dãy đs)
o Lấy giá trị tuyệt đối: =Abs(đs)
o Trị lớn nhất, nhỏ nhất: =Max(dãy đs), Min(dãy đs)
o Các hàm lượng giác: =Cos(đs), =Sin(đs), =tan(đs)
o Hàm mũ, log: =Exp(đs), =Ln(đs), =Log(đs)
o Căn bậc 2: =Sqrt(đs)
o Sai tiêu chuẩn mẫu chưa hiệu đính: =Stdevp(dãy đs); đã hiệu đính =Stdev(dãy
đs)
o Phương sai mẫu chưa hiệu đính: =Varp(dãy đs); đã hiệu đính =Var(dãy đs).
o Giai thừa: =Fact(n)
o Số Pi: =Pi()
Tra các giá trị T, F, χ2: Trong phân tích thống kê, khi áp dụng một tiêu chuẩn nào đó,
cần thiết phải so sánh với giá trị tra bảng ở mức độ tin cậy nhất định để đánh giá và kết luận.
Trong Excel đã lập và tính sẵn các hàm để tra các giá trị này.
Chọn 1 ô lấy giá trị tra.
Kích nút fx trên thanh công cụ chuẩn. Trong hộp thoại Function Category, chọn
Statistical.
Trong mục Function name, chọn 1 trong các hàm:
Hàm Tinv: để tra T.
Hàm Chiinv: để tra χ2.
Hàm Finv: để tra F.
Bấm Next.
Trong hộp thoại tiếp theo: Function Wizard chọn:
o Probability (fx): Gõ vào mức ý nghĩa α=0.05 ; 0.01 hay 0.001.
o Degrees Freedom (fx): Gõ vào bậc tự do. Đối với tiêu chuẩn F cần đua vào 2 độ
tự do.
o Finish.
1.2 Tổng quát về phần mềm xử lý thống kê Statgraphics Plus
Đây là một phần mềm chuyên dụng trong xử lý thống kê, bao gồm các chức năng:
- Tạo lập cơ sở dữ liệu dưới dạng bảng tính
- Tính toán các đặc trưng mẫu, vẽ sơ đồ, đồ thị quan hệ
- So sánh hai hay nhiều mẫu bằng các tiêu chuẩn thống kê t, U, F và nhiều tiêu chuẩn phi
tham số khác.
- Thiết lập các mô hình hồi quy tuyến tính hay phi tuyến tính từ một cho đến nhiều lớp, tổ
hợp biến. Với cách xử lý đa dạng để chọn lựa được biến ảnh hưởng đến một hậu qủa (biến
phụ thuộc).
6
- Giao tiếp trong Statgraphics, số liệu đầu vào có thể được nhập trực tiếp trong file bảng tính và
cơ sở dữ liệu của nó; song với các làm này đôi khi không thuận tiện trong các bước xử lý số
liệu thô như đổi biến số, tính các biến trung gian, mã hóa biến số. Do đó thông thường nên tạo
lập cơ sở dữ liệu trong bảng tính Excel để có thể sử dụng những chức năng bảng tính mạnh của
nó trong xử lý dữ liệu thô, tạo lập cơ sở dữ liệu; sau đó sẽ nhập vào Statgraphics Plus để tính
toán, thiết lập mô hình, .... Cơ sở dữ liệu lập trong Excel cần lưu dưới dạng phiên bản của
Excel 5.0 trở về trước, vì Statgraphics Plus chưa nhận được các phiên bản sau này như Excel
97 – 2003, 2007.
2 TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG THỐNG KÊ CỦA MỘT
MẪU QUAN SÁT VÀ ƯỚC LƯỢNG KHOẢNG
Để có hiểu biết rõ ràng về một đối tượng quan sát như sinh trưởng của một lô rừng, sự đa dạng
loài của lô rừng, sự ảnh hưởng của cháy rừng đến mật độ, chất lượng tái sinh, biến động trữ
lượng, mật độ của một lô rừng trồng, trạng thái rừng ..... cần tiến thành thu thập dữ liệu theo
một nhân tố chủ đạo và sau đó ước lượng, tính toán các đặc trưng cơ bản. Đây là các thông tin
cơ bản về một đối tượng quan sát, theo một chỉ tiêu, nhân tố quan tâm.
Các đặc trưng mẫu bao gồm tính các chỉ tiêu: Số trung bình, số trung vị, phương sai, sai tiêu
chuẩn, độ lệch, độ nhọn của dãy số liệu quan sát, phạm vi biến động.
Ví dụ: Khảo sát các đặc trưng cơ bản về sinh trưởng đường kính của rừng trồng tếch.
Số liệu đo D1,3 rừng trồng Tếch 14 tuổi trong ô tiêu chuẩn 500m2.
Các đặc trưng mẫu có thể tính đồng thời trong Excel theo các bước:
Nhập số liệu theo cột hoặc hàng.
Menu Tools/Data Analyisis/Descriptive Statistics/OK. Có hộp thoại, trong đó cần
xác định:
7
- o Input range: Khai báo khối dữ liệu.
o Grouped by: Chọn dữ liệu nhập theo cột (Columns) hoặc hàng (Rows).
o Label in first row: Nếu đưa vào cả hàng tiêu đề thì đánh dấu.
o Output range: Đánh vào địa chỉ ô trên trái nơi đưa ra kết quả.
o Summary Statistics: Thông tin tóm lược các đặc trưng thống kê (đánh dấu).
o Kích nút OK
Bảng nhập dữ liệu đường kính D1.3 của Tếch
Sử dụng chức năng phân tích đặc trưng mẫu của Excel
8
- Kết quả tính đặc trưng mẫu
D1,3 (cm)
Mean 18,98
Standard Error 0,442
Median 19,1
Mode 19,42
Standard Deviation 3,16
Sample Variance 9,986
Kurtosis 0,852
Skewness -0,227
Range 17,19
Minimum 9,868
Maximum 27,06
Sum 968
Count 51
Confidence Level (95,0%) 0,889
Giải thích:
9
- o Mean: Số trung bình.
o Standard Error: Sai số của số trung bình mẫu.
o Median: Trung vị mẫu.
o Mode: Trị số ứng với tần số phân bố tập trung nhất.
o Standard deviation: Sai tiêu chuẩn mẫu.
o Sample variance: Phương sai mẫu.
o Kurtosis: Độ nhọn của phân bố
Ku = 0 phân bố thực nghiệm tiệm cận chuẩn.
Ku > 0 đường cong có dạng bẹt hơn so với phân bố chuẩn.
Ku < 0 đường cong có đỉnh nhọn hơn so với phân bố chuẩn.
Ku = Kurt(A2:A52) = 0.852. Đỉnh đường cong thấp hơn so với phân bố chuẩn.
o Skewness: Độ lệch của phân bố.
Sk = 0 phân bố đối xứng.
Sk > 0 đỉnh đường cong lệch trái so với số trung bình.
Sk < 0 đỉnh đường cong lệch phải so với số trung bình.
Sk = Skew(A2:A52) = -0.227. Đường cong hơi lệch phải.
o Minimum: Trị số quan sát bé nhất.
o Maximum: Trị số quan sát lớn nhất.
o Sum: Tổng các trị số quan sát.
o Count: Dung lượng mẫu.
o Cofidence level (95%): Sai số tuyệt đối của ước lượng với độ tin cậy 95%.
Trong kết quả phân tích đặc trưng mẫu nói trên, ngoài các chỉ số phổ biến cần quan tâm như số
trung bình, phương sai; thì hai giá trị quan trọng thuyết minh kiểu dạng phân bố của dữ liệu
quan sát là Ku và Sk.
Khi Ku > 0 thì giá trị quan sát có xu hướng phân tán xa số trung bình, ngược lại Ku < 0 thì giá
trị quan sát tập trung quanh số trung bình nhiều hơn. Khi Ku = 0 thì độ nhọn của số liệu quan
sát tiệm cận chuẩn
Khi Sk > 0 thì số liệu quan sát có xu hướng nghiêng về các giá trị nhỏ hơn trung bình, nếu là số
liệu sinh trưởng rừng, thì cây rừng đang ở giai đoạn non; ngược lại Sk < 0, giá trị quan sát
thiên về các giá trị lớn hơn trung bình, nếu quan sát sinh truởng rừng, thì đây là các khu rừng
đã đi vào thành thục. Nếu Sk = 0 thì độ lệch tiệm cận chuẩn.
Khi một mẫu có Ku = 0 và Sk = 0 thì nó có phân bố chuẩn.
Giá trị Confidence Level (95%) cho phép ước lượng phạm vi biến động của số trung bình với
độ tin cậy 95%:
P(mean – t.S/ n ≤ µ ≤ mean + t.S/ n ) = 0.95,
trong đó t.S/ n = Confidence Level (95%)
Vì vậy giá trị biến động trung bình của tổng thể được ước lượng:
µ = mean ± Confidence Level (95%)
Tùy theo yêu cầu của cuộc điều tra đánh giá, thí nghiệm mà chọn mức độ tin cậy khác nhau:
90%, 95%, 99%.
10
- 3 SO SÁNH TRUNG BÌNH 02 MẪU QUAN SÁT BẰNG TIÊU
CHUẨN T CỦA STUDENT
Trong các thí nghiệm thường người ta cần so sánh kết quả của 2 công thức, ví dụ: Bón phân
hay không bón, che bóng hay không che, sinh trưởng, tái sinh của cây rừng nơi được chăm sóc
và nơi không, sinh trưởng cây rừng nơi cháy và không cháy.....Việc kiểm tra tiến hành theo 2
mẫu trên cơ sở so sánh 2 số trung bình bằng các tiêu chuẩn t.
Công thức tính giá trị kiểm tra t:
X1− X 2
t=
2 2
( n1 − 1) S1 + ( n 2 − 1) S 2 1 1
( + )
n1 + n 2 − 2 n1 n 2
Với: X1, X2: Trung bình của mẫu 1 và 2.
S12, S22: Phương sai mẫu 1 và 2.
n1, n2: dung lượng 2 mẫu 1 và 2.
Nếu t tính lớn hơn t bảng với α=0.05 và độ tự do K=n1+n2-2 thì bác bỏ giả thuyết Ho,
có nghĩa trung bình 2 mẫu sai khác có ý nghĩa, và người ta sẽ chọn mẫu có trung bình cao.
Trước khi sử dụng tiêu chuẩn t, cần kiểm tra 2 điều kiện:
o Hai mẫu có phân bố chuẩn.
o Phương sai của hai mẫu có bằng nhau hay không
Hai mẫu có phân bố chuẩn: Phần này đề nghị xem tài liệu thống kê. Ngoài ra có
thể vẽ biểu đồ phân bố tần số từng mẫu để xem xét có tiệm cận chuẩn hay không.
Trường hợp dung lượng mỗi mẫu >30 thì có thể xem là tiệm cận chuẩn.
Kiểm tra bằng nhau của 2 phương sai của 2 mẫu bằng tiêu chuẩn F.
Trước khi chọn lựa tiêu chuẩn t để so sánh trung bình 2 mẫu, cần kiểm tra sự sai khác phương
sai của chúng bằng tiêu chuẩn F.
Ví dụ: Kiểm tra sinh trưởng chiều cao H của 2 phương pháp trồng thông 3 lá Pinus kesiya bằng
cây con và rễ trần tại trạm thực nghiệm Lang Hanh-Lâm Đồng: Mỗi công thức được rút mẫu
theo ô tiêu chuẩn 1000m2, đo đếm chiều cao:
- Dung lượng quan sát mỗi mẫu >90cây, nên chấp nhận giả thuyết phân bố N-
H của từng mẫu tiệm cận chuẩn.
- Kiểm tra bằng nhau của 2 phương sai bằng tiêu chuẩn F:
Bảng tóm tắt số liệu sinh trưởng H của hai mẫu
A B
1 H (cây con) H (rễ trần)
2 13,6 13
3 14 13,5
13,8 12
13 13,5
11 15
11
- A B
1 H (cây con) H (rễ trần)
12 14
93 12,5 10
94 9
Tính F: Một trong 2 cách:
C1: Kích nút fx, có hộp thoại: Chọn: Statistical (trong Function Category) và
Ftest-Next (trong Function name): Xuất hiện hội thoại tiếp theo:
Array 1: Đưa vào dãy 1: A2:A93
Array 2: Đưa vào dãy 2: B2:B94
Finish.
C2: Đưa đến ô kết quả: =Ftest(A2:A93,B2:b94) Enter.
Nếu giá trị xác suất P > 0.05, kết luận hai phương sai bằng nhau, nếu ngược lại thì bác
bỏ.
Kết quả ví dụ trên có P=0.40>0.05, kết luận phương sai hai mẫu bằng nhau (chưa có sai
dị rõ).
• Dùng tiêu chuẩn t để kiểm tra giả thuyết Ho theo trình tự:
Trong menu Tools/Data Analysis: Chọn trong hộp thoại một trong hai trưòng hợp tuỳ
theo phương sai hai mẫu có bằng nhau hay không qua kiểm tra bằng F ở bước trước
o t-Test: Two sample assuming equal variance (Trường hợp phương sai bằng
nhau).
o t-Test: Two sample assuming unequal variance (Trường hợp phương sai không
bằng nhau).
12
- Trong Hộp thoại: Xác định:
o Variable 1 range: Khối dữ liệu mẫu 1 (A1:A93)
o Variable 2 range: Khối dữ liệu mẫu 2 (B1:B94)
Nên đưa cả tiêu đề.
o Hypothesized mean diference: Đưa vào 0 (Có nghĩa giả thuyết Ho=0).
o Label: Nếu có đưa hàng tiêu đề vào thì cần đánh dấu vào label
o Output range: Đưa địa chỉ ô trên trái nơi xuất kết quả.
o OK.
Nếu: P(T
- df 183
t Stat -7,975469453
P(T
- Để nghiên cứu mối quan hệ sinh thái giữa các loài, cần phải rút mẫu theo ô tiêu chuẩn để tính
toán xác suất xuất hiện các loài, vấn đề đặt ra là kích thước ô tiêu chuẩn bao nhiêu để bảo đảm
đại diện, đó chính là xác định diện tích biểu hiện loài.
Nguyên tắc nghiên cứu trong trường hợp này là xác định một diện tích ô mẫu nhỏ nhát nhưng
bảo đảm xuất hiện các loài ưu thế sinh thái.
Thu thập số loài theo ô tiêu chuẩn diện tích thay đổi (Theo từng loại: Cây gỗ, cây tái sinh),
diện tích ô bắt đầu là 100m2 và tăng dần đến khoảng 1 – 2ha.
Số loài theo kích thước ô mẫu tăng dần
Stt Diện tích ô tiêu chuẩn Số loài Tên loài
(m2)
1 100 5 a, d, hg
2 100 4
3 100 6
4 ,,,, ,,,, ,,,,
5 200 6
6 200 8
7 ,,, ,,,, ,,,
8 400 10
9 400 11
10 ,,, ,,,
11 600
n 2500 18
Có thể biểu thị việc xác định diện tích biểu hiện loài bằng đồ thị sau:
Số loài
Ổn định loài
Diện tích ôtc
(S)
Diện tích
biểu hiện loài
Xác định diện tích biểu hiện loài
Mô phỏng quan hệ: N (số loài) = f(S=diện tích ô tiêu chuẩn), dạng quan hệ sau có thể được sử
dụng:
− b. S − m
N = a.e
− b. S − m
Lim N = a.e =a
Khi S → + ∞
15
- Ví dụ: Tiến hành điều tra thử nghiệm 53 ô có diên tích từ 100m2 đến 10.000m2 ở rừng khộp
vùn Ea Soup, trên mỗi ô xác định số loài thuộc tầng cây gỗ (có đường kính ngang ngực lớn
10cm) xuất hiện. Tiến hành mô phỏng quy luật biến đổi số loài (N) theo diện tích ô (S) bằng
một dạng hàm mũ cơ số e. Kết quả đã ước lượng các tham số:
−0.246
N = 16.810.e −6.900.S
Với n=53 R=0.907 Fr=722.58 α% hoặc tần suất F%>5%.
16
- Ví dụ: Từ 32 ô tiêu chuẩn được rút mẫu ngẫu nhiên trong rừng thường xanh khu vực Dăk
RLắp, thống kê được tần suất xuất hiện của các loài chủ yếu:
Tần suất xuất hiện các loài
Stt Loài Tần số Tần
xuất hiện suất (F%)
Tên Việt Nam Tên Khoa Học %
1 Dẻ Lithocarpus sp 30 13.0
2 Bằng lăng Lagerstroemia calyculata 27 11.7
3 Xương cá Canthium didynum 23 10.0
4 Xoan Mộc Toona sureni 19 8.2
5 Bời lời Litsea glutinosa 18 7.8
6 Bồ hòn Sapindus mukorossi 16 6.9
7 Chò xót Schima superba 15 6.5
8 Vạng trứng Endospermum chinnese 14 6.1
9 Trâm Eugenia sp. 14 6.1
10 Bứa Garcinia loureiri 11 4.8
11 Phay sừng Duabanga sonneratioides 8 3.5
12 Cám Parinari anamense 6 2.6
13 Dâu da đất Baccaurea sapida 6 2.6
14 Thừng mực Wrightia annamensis 6 2.6
15 Máu chó Knema conferta 4 1.7
16 Chua khét Dysoxylum acutangulum 4 1.7
17 Trám Canarium copaliferum 3 1.3
18 Gạo Gossampinus malabaria 2 0.9
19 Sầu đâu Azadirachta indica 2 0.9
20 Chò chỉ Parashorea chinensis 2 0.9
21 Gòn Bombax anceps 1 0.4
Từ biểu trên cho thấy trong các loài chủ yếu, có 9 loài có tần suất > 5%. Trong rừng hỗn loài,
các loài có tần suất > 5% được xem là loài đóng vai trò quan trọng trong hình thành sinh thái
rừng, do đó chọn 9 loài này để xem xét quan hệ giữa chúng với nhau.
Từ ô tiêu chuẩn có diện tích biểu hiện được rút mẫu ngẫu nhiên, tiến hành kiểm tra quan hệ
cho từng cặp loài theo tiêu chuẩn ρ và ℵ2.
Sử dụng các tiêu chuẩn thống kê sau để đánh giá quan hệ theo từng cặp loài:
ρ: Hệ số tương quan giữa 2 loài A và B.
17
- P( AB) − P( A).P( B)
ρ=
P( A).(1 − P( A)).P( B).(1 − P( B))
Trong đó:
ρ = 0 : 2 loài A và B độc lập nhau.
0 < ρ ≤ 1: loài A và B liên kết dương.
-1 ≤ ρ < 0: loài A và B liên kết âm (bài xích nhau).
Xác xuất xuất hiện loài:
P(AB): Xác suất xuất hiện đồng thời của 2 loài A và B
P(A): Xác suất xuất hiện loài A.
P(B): Xác suất xuất hiện loài B.
nAB nA + nAB nB + nAB
P ( AB) = P( A) = P( B) =
n n n
Với:
nA: số ô tiêu chuẩn chỉ xuất hiện loài A.
nB: số ô tiêu chuẩn chỉ xuất hiện loài B.
nAB: số ô tiêu chuẩn xuất hiện đồng thời 2 loài A và B.
n: tổng số ô quan sát ngẫu nhiên.
ρ nói lên chiều hướng liên hệ và mức độ liên hệ giữa 2 loài. ρ < 0: 2 loài liên kết âm và |ρ|
càng lớn thì mức độ bài xích nhau càng mạnh, ngược lại ρ > 0: 2 loài liên kết dương và |ρ|
càng lớn thì mức độ hổ trợ nhau càng cao.
Trong trường hợp |ρ| xấp xỉ = 0, thì chưa thể biết giữa 2 loài có thực sự quan hệ với nhau hay
không? Lúc này cần sử dụng thêm phương pháp kiểm tra tính độc lập bằng mẫu biểu 2x2:
Việc kiểm tra mối quan hệ giữa 2 loài A và B được thực hiện bằng tiêu chuẩn ℵ2:
( ad − bc − 0.5).2 n
ℵ =
2
(a + b).(c + d ).(a + c).(b + d )
Trong đó:
a = nAB ; b = nB; c = nA; d: số ô không chứa cả 2 loài a và B.
ℵ2t tính được ở công thức trên được so sánh với ℵ20.05 ứng với bậc tự do K=1 ℵ20.05,
K=1 = 3.84
Nếu ℵ2t ≤ ℵ20.05 = 3.84 thì mối quan hệ giữa 2 loài là ngẫu nhiên.
Nếu ℵ2t > ℵ20.05 = 3.84 thì giữa 2 loài có quan hệ với nhau.
Tóm lại để xem xét mối quan hệ theo từng cặp loài, sử dụng đồng thời 2 tiêu chuẩn ρ và ℵ2:
ℵ2: để kiểm tra mối quan hệ từng cặp loài.
ρ: trong trường hợp kiểm tra bằng ℵ2 cho thấy có quan hệ, thì ρ sẽ cho biết chiều
hướng mối quan hệ đó theo dấu của ρ (- hay +) và mức độ quan hệ qua giá trị |ρ|.
18
- Kiểm tra quan hệ theo từng cặp loài
2
Stt Loài A Loài B nA(c) nB(b) nAB(a) nAB- (d) P(A) P(B) P(AB) ρ ℵ Quan hệ
1 Xoan Mộc Bằng Lăng 5 13 14 0 0.594 0.844 0.438 -0.356 3.99 Có quan hệ
2 Xoan Mộc Dẻ 0 11 19 2 0.594 0.938 0.594 0.312 3.04 Ngầu nhiên
3 Xoan Mộc Bời Lời 7 6 12 7 0.594 0.563 0.375 0.168 0.89 Ngầu nhiên
4 Xoan Mộc Vạng Trứng 10 5 9 8 0.594 0.438 0.281 0.088 0.24 Ngầu nhiên
5 Xoan Mộc Trâm 10 5 9 8 0.594 0.438 0.281 0.088 0.24 Ngầu nhiên
6 Xoan Mộc Xương cá 5 9 14 4 0.594 0.719 0.438 0.049 0.07 Ngầu nhiên
7 Xoan Mộc Bồ hòn 10 7 9 6 0.594 0.500 0.281 -0.064 0.12 Ngầu nhiên
8 Xoan Mộc Chò xót 12 8 7 5 0.594 0.469 0.219 -0.243 1.86 Ngầu nhiên
9 Bằng Lăng Dẻ 2 5 25 0 0.844 0.938 0.781 -0.111 0.36 Ngầu nhiên
10 Bằng Lăng Bời Lời 13 4 14 2 0.844 0.563 0.438 -0.206 0.40 Ngầu nhiên
11 Bằng Lăng Vạng Trứng 16 3 11 2 0.844 0.438 0.344 -0.141 0.61 Ngầu nhiên
12 Bằng Lăng Trâm 14 1 13 4 0.844 0.438 0.406 0.206 1.32 Ngầu nhiên
13 Bằng Lăng Xương cá 9 5 18 0 0.844 0.719 0.563 -0.269 2.27 Ngầu nhiên
14 Bằng Lăng Bồ hòn 13 2 14 3 0.844 0.500 0.438 0.086 0.22 Ngầu nhiên
15 Bằng Lăng Chò xót 13 1 14 4 0.844 0.469 0.438 0.232 1.68 Ngầu nhiên
16 Dẻ Bời Lời 14 2 16 0 0.938 0.563 0.500 -0.228 1.60 Ngầu nhiên
17 Dẻ Vạng Trứng 18 2 12 0 0.938 0.438 0.375 -0.293 2.67 Ngầu nhiên
18 Dẻ Trâm 17 1 13 1 0.938 0.438 0.406 -0.033 0.03 Ngầu nhiên
19 Dẻ Xương cá 7 0 23 2 0.938 0.719 0.719 0.413 5.33 Có quan hệ
20 Dẻ Bồ hòn 14 0 16 2 0.938 0.500 0.500 0.258 2.07 Ngầu nhiên
21 Dẻ Chò xót 16 1 14 1 0.938 0.469 0.438 -0.016 0.00 Ngầu nhiên
22 Bời lời Vạng Trứng 11 7 7 7 0.563 0.438 0.219 -0.111 0.38 Ngầu nhiên
23 Bời lời Trâm 7 3 11 11 0.563 0.438 0.344 0.397 4.99 Có quan hệ
24 Bời lời Xương cá 5 10 13 4 0.563 0.719 0.406 0.009 0.00 Ngầu nhiên
25 Bời lời Bồ hòn 11 9 7 5 0.563 0.500 0.219 -0.252 2.00 Ngầu nhiên
26 Bời lời Chò xót 13 10 5 4 0.563 0.469 0.156 -0.434 5.97 Có quan hệ
27 Vạng trứng Trâm 9 9 5 9 0.438 0.438 0.156 -0.143 0.64 Ngầu nhiên
28 Vạng trứng Xương cá 5 14 9 4 0.438 0.719 0.281 -0.149 0.69 Ngầu nhiên
29 Vạng trứng Bồ hòn 5 7 9 11 0.438 0.500 0.281 0.252 2.00 Ngầu nhiên
30 Vạng trứng Chò xót 7 8 7 10 0.438 0.469 0.219 0.055 0.09 Ngầu nhiên
31 Trâm Xương cá 3 12 11 6 0.438 0.719 0.344 0.131 0.53 Ngầu nhiên
32 Trâm Bồ hòn 6 8 8 10 0.438 0.500 0.250 0.126 0.49 Ngầu nhiên
33 Trâm Chò xót 11 12 3 6 0.438 0.469 0.094 -0.450 6.42 Có quan hệ
34 Xương cá Bồ hòn 9 2 14 7 0.719 0.500 0.438 0.348 3.82 Ngầu nhiên
35 Xương cá Chò xót 16 8 7 1 0.719 0.469 0.219 -0.527 8.80 Có quan hệ
36 Bồ hòn Chò xót 9 8 7 8 0.500 0.469 0.219 -0.063 0.12 Ngầu nhiên
Từ kết quả này có thể xác định được:
- Các loài có quan hệ dương: ℵ2t > ℵ20.05 = 3.84 và ρ > 0: Các loài này nên được lựa chọn
để trồng hỗn giao, hoặc làm giàu rừng
- Các loài có quan hệ âm: ℵ2t > ℵ20.05 = 3.84 và ρ < 0: Các loài này không nên được lựa
chọn để trồng hỗn giao, hoặc làm giàu rừng; và cần loài trừ bớt sự cạnh tranh giữa chúng
19
- - Các loài có quan hệ ngẫu nhiên: ℵ2t ≤ ℵ20.05 = 3.84: Các loài này có thể tồn tại khá độc
lập, do vậy lựa chọn chúng hỗn giao hay loại trừ cũng không ảnh hưởng đến quan hệ sinh
thái loài.
5 PHÂN TÍCH PHƯƠNG SAI
Phân tích phương sai là một trong những phương pháp phân tích thống kê quan trọng,
đặc biệt là trong các thí nghiệm giống, thí nghiệm các nhân tố tác động đến hiệu quả, chất
lượng của cây trồng, vật nuôi, gieo uơm, kiểm nghiệm xuất xứ cây trồng. Chủ yếu đánh giá ảnh
hưởng của các công thức, nhân tố đến kết quả thí nghiệm, làm cơ sở cho việc lựa chọn công
thức, phương pháp tối ưu trong nông lâm nghiệp.
Điều kiện để phân tích phương sai là:
Các giá trị quan sát trong từng ô thí nghiệm có phân bố chuẩn:
o Tham khảo cách kiểm tra phân bố chuẩn trong phần thống kê.
o Nếu dung lượng quan sát đủ lớn (n>30) thì chấp nhận giả thuyết phân bố
chuẩn.
Các phương sai của từng nhân tố bằng nhau: Kiểm tra bằng tiêu chuẩn Cochran
(nếu số lần lặp lại bằng nhau), bằng tiêu chuẩn Bartlett (nếu số lần lặp của các công
thức không bằng nhau).
5.1. Phân tích phương sai 1 nhân tố với các thí nghiệm ngẫu
nhiên hoàn toàn
Phân tích này có một nhân tố như xuất xứ cây trồng, mật độ trồng khác nhau, chế độ chăm sóc
khác nhau, ....Có nghĩa trong đó đó có a công thức, mỗi công thức được lập lại m lần, số lần
lặp của mỗi công thức có thể bằng hoặc không bằng nhau.
Trong trường hợp này có thể sử dụng chương trình phân tích phương sai một nhân tố để kiểm
tra ảnh hưởng của các công thức đến kết quả thí nghiệm.
Cách bố trí thí nghiệm trên hiện trường để phân tích phương sai 1 nhân tố
Các công thức Số lần lặp lại
của 1 nhân tố
1 2 3 m
1 11 12 13 1m
2 21 22
.... ... ... ... ...
a a1 a2 am
Ví dụ: Đánh giá kết quả khảo nghiệm xuất xứ Pinus caribeae tại Lang Hanh-Lâm Đồng.
Theo dự kiến sẽ có 10 xuất xứ P.caribeae được trồng khảo nghiệm tại trạm thực nghiệm Lang
Hanh năm 1991. Việc bố trí thí nghiệm ban đầu đã dự kiến tiến hành theo khối ngẫu nhiên đầy
đủ RCB (Randomized Complete Blocks), bao gồm 10 công thức chỉ thị 10 xuất xứ và được lặp
lại ở 4 khối.
Nhưng trong quá trình triển khai trồng thực nghiệm, chỉ còn lại 7 xuất xứ và chỉ có 5 xuất xứ
lặp lại đủ 4 lần, còn 2 xuất xứ chỉ được lặp lại 2 lần.
20
nguon tai.lieu . vn
